城市智能交通系统建设及典型系统.ppt

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0,大型活动期间城市交通管理问题及智能交通物联网新技术,1,目录,2,一、城市智能交通发展概述,主要内容,1.城市智能交通发展背景,2.国内外发展概况,3.智能交通技术发展历程,4.智能交通技术与系统,3,城镇化进程加快，城市交通压力巨大土地资源紧缺，制约交通可持续发展汽车化进程加快，交通能耗加剧公共交通发展滞后，交通供需矛盾突出,我国城市交通发展现状,1.1背景,4,汽车尾气排放已经成为非重工业城市最主要空气污染源,交通噪声污染已经成为非重工业城市最主要噪声污染源,因为交通拥堵和管理问题，中国15座城市每天损失近10亿元。

城市光化学污染进一步加剧,城市交通事故频发,城市交通发展面临的挑战,1.1背景,1.1背景,5,随着经济的发展以及城镇化进程的不断加快,交通发生量日益增加,城市交通拥堵恶化、交通事故发生率提高、环境污染加重。

积极有序地推进城市智能交通系统建设，提高交通运营管理水平，最大限度地提高道路交通设施的利用率，是缓解城市发展中急剧恶化的交通供需矛盾不可缺少的有效措施。

其核心是将先进的传感器技术、信息技术、网络技术、自动控制技术、计算机处理技术等应用于整个交通运输管理体系从而形成的一种信息化、智能化、社会化的交通运输综合管理和控制系统。

1.2国内外发展概况,6,国内外智能交通系统发展概况图,7,1.3智能交通技术发展历程,8,随着信息技术的不断发展，智能交通逐渐成熟，形成了以基础技术为支撑的有结构的智能交通系统。

物联网技术的发展成熟，为智能交通发展带来了新的国际技术发展动向，促进智能交通跨越式发展。

基础技术,子系统,国际技术发展动向,1.4智能交通技术与系统,9,二、智能交通物联网技术,主要内容,1.物联网介绍,2.物联网的应用架构,3.智能交通物联网概念,4.智能交通物联网应用模式,5.智能交通物联网技术架构,6.智能交通物联网关键技术,10,物联网运行规律,物联网是利用感知手段将物的属性转化为信息，在相关标准规范的约束下通过传输介质进行物与物之间的信息交互，进而实现物与物之间的控制与管理的一种网络。

物联网运行规律图,2.1物联网介绍,物联网的特点,影响因素分析,物联网的特点,连通性,技术性,智能性,嵌入性,11,2.1物联网介绍,12,物联网的工作原理,主要有信息的感知、信息的传输处理、信息的应用三个过程。

物联网工作原理图,2.1物联网介绍,13,物联网的基本结构,物联网的基本结构图,2.1物联网介绍,14,物联网的层级划分,物联网可按其应用规模和应用的整体性与系统性进行层级划分，可分为国际级物联网、区域级物联网、行业级物联网和企业级物联网。

物联网的层级划分图,2.1物联网介绍,15,物联网的相关技术需求,物联网相关技术需求图,2.1物联网介绍,16,物联网技术构成,资源寻址技术,资源寻址技术,物联网技术构成,2.1物联网介绍,17,物联网的技术体系,物联网技术体系主要包括感知层技术、网络层技术、应用层技术以及公共技术四个部分。

物联网的技术体系框架图,物联网产业链中：

物理设备8%，系统集成20-30%，信息增值服务,2.1物联网介绍,18,2.2物联网的应用架构,19,2.3智能交通物联网概念,智能交通物联网是将传感器技术、RFID技术、无线通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、视频检测识别技术、GPS、海量异构信息处理技术、信息发布技术等综合运用于整个交通运输管理体系中，从而建立起实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统网络。

20,面向物联网的城市智能交通发展需求：

对城市交通参与要素更透彻的感知；城市交通相关信息更全面的互连互通；对城市交通系统更深入的智能化协同控制,2.3智能交通物联网概念,21,面向物联网的城市智能交通的优势：

2.3智能交通物联网概念,1、为解决城市交通领域的问题探索一条创新之路2、是进一步整合城市交通信息资源，打破行业、部门信息壁垒的重要机遇。

3、推进城市交通领域的信息化、智能化水平4、推进物联网核心技术的发展及产业化5、推进物联网技术标准的制定，促进互联互通6、为物联网在其它领域的应用发展积累经验7、是中国在智能交通推进过程中的一次伟大创新,22,统一采集、资源型应用,2.4智能交通物联网应用模式,23,物理层感知层设备制造,网络传输,云计算,软件服务,应用服务,传感器RFIDGPS摄像机,移动通信网广电广播网宽带接入网企业专网,SaaSPaaSIaaS架构服务,应用软件中间件系统集成,测试认证运营管理,上游,下游,物联网产业链中：

物理设备8%，系统集成20-30%，增值信息服务GDP的模式转变：

IT制造型信息服务型泛在计算时代的物联网,物联网技术产业链示意图,2.5智能交通物联网技术架构,24,物联网环境下城市智能交通技术架构图,2.5智能交通物联网技术架构,25,感知层,网络层,应用层,2.5智能交通物联网技术架构,26,影响城市交通的基本因素为：

人、车、路、环境这四个基本元素。

智能交通物联网技术是将这四个要素建立联系，并且实时通信、互联、处理。

如下图所示，车/路/设备“物联”技术。

2.6智能交通物联网关键技术,27,物联网是把物品智能连接起来，采用云计算等智能计算的技术对信息进行分析和处理，提升对物质世界的感知能力，实现决策和控制，为社会提供先进的基础设施物联智能网络，更好地服务于交通管理。

一、信息检测感知技术。

通过磁、RFID、GPS等传感器手段检测道路车辆实时流量；通过雷达等传感器手段监测车辆实时车速；通过视频传感器画面实时监测交通事故事件。

通过以RFID技术和传感器技术在获取物体接入的智能的状态信息，对物理世界和虚拟世界进行建立。

二、信息网络技术。

传感器采集的信息可以通过互联网、3G或其他方式将数据发送至数据处理中心，组成大规模网络。

有了虚拟世界以后可以通过实时数据的采集，经过大量的网络智能化的计算形成物和物相连，形成整个系统协同的运作。

三、信息处理与应用服务技术。

包括网络数据收集中心；数据智能处理分析中心；智能交通路线诱导系统；照能控制系统；交通环境控制系统等。

2.6智能交通物联网关键技术,28,1）信息检测感知技术,车辆信息感知关键技术,通过RFID标签、雷达检测器、超声波传感器、微波检测器和红外传感器等技术，对车辆身份进行标识、车辆定位、车辆速度检测、车辆性能检测等。

重点：

自主知识产权、高安全性的UHFRFID标签芯片以及内存规划、编码管理、多编码体系映射、编码解析技术等,2.6智能交通物联网关键技术,29,1）信息检测感知技术,流量实时监测技术,通过视频采集技术，实时采集道路上车辆流量，关注道路使用状况和交通状况。

2.6智能交通物联网关键技术,30,1）信息检测感知技术,汽车智能平台技术,重点：

车辆主动安全技术、智能化车载传感技术、多传感器异构数据的融合技术等,2.6智能交通物联网关键技术,2）信息网络技术,重点：

未来网络技术、异构网络融合技术、多网协同技术、环境自适应切换技术、智能网络管理技术等,车路通信,车车通信,人车通信,2.6智能交通物联网关键技术,信息通信技术,32,2）信息网络技术,把车辆信息，路况信息，调度信息通过无线通信网络传播，实现交通物联网各个物体之间信息的实时传播。

信息无线通信联通技术,信息无线通信联通技术,2.6智能交通物联网关键技术,33,3）信息处理与应用服务技术,云计算是指通过网上的数据中心，实现PC上各种应用与服务，从服务模式角度来看，云计算是一种全新的网络服务模式，以网络为核心成为传递服务和信息的综合媒介，从而实现真正的网络协作。

云计算平台旨在物联网应用中去实现对智能交通物联网海量数据的存储以及计算，最终实现中心与网络的连接，使客户通过服务交互的方式获取所需的信息，如右图：

“云”系统的结构图,智能交通云处理技术,2.6智能交通物联网关键技术,34,3）信息处理与应用服务技术,智能交通信息预测及最优化运行决策技术,

（1）涉车信息在线估计

（2）涉车信息动态多步预测（3）涉车事件影响估计（4）智能交通物联网系统最优化控制技术（5）车辆集群智能控制技术（6）行车组织优化技术（7）交通应急组织与决策技术,重点：

异构数据海量存储和管理、分布式高性能计算平台、智能信息处理、数据挖掘以及智能决策,-通过感知中国信息网络，实现人车路的融合和优化调度,2.6智能交通物联网关键技术,35,3）信息处理与应用服务技术,车辆主动安全控制技术,通过信息处理预测，对车辆进行辅助决策或智能控制，保证行车安全。

2.6智能交通物联网关键技术,36,3）信息处理与应用服务技术,交通行车诱导技术,通过对交通数据的收集和传输，经过智能处理，得出合理的行车路线选择，通过电子站牌、通讯手段或网络发布给交通参与者。

2.6智能交通物联网关键技术,37,ETC,智能停车管理技术,3）信息处理与应用服务技术,2.6智能交通物联网关键技术,38,三、城市智能交通系统建设及典型系统,主要内容,2,1,城市智能交通系统建设,城市智能交通典型系统,业务系统方案,网络传输,前端采集,RFID标签,线圈,传感器,GPS,摄像头,雷达,OBU,公共交通运营管理平台,城市综合信息管理平台,通信,监控,ETC,紧急救援,雷达测速,CBTC,PIS,信号,车次号识别,BRT,公交调度管理,电警,卡口,接处警,交通诱导,信号控制,视频监控,智能停车场,旅行时间,电子站牌,出行者信息系统,事件检测,路径识别,GIS,感知层/信息采集,网络层/信息传输,应用层/信息处理,行业应用平台,城市智能交通系统,ITS平台,城市交通,传感器,微波,手机,网络传输,网络层/信息传输,信息服务,城市智能交通系统整体规划架构,城市道路管理平台,城市交通控制平台,城市交通服务平台,40,智能交通系统拓扑图,3.1城市智能交通系统建设,41,城市交通监控与流量检测系统采用先进的视频成像技术、计算机网络与通信技术、数据库管理技术等高新技术手段，通过安装在现场的视频监控设备，将城市各监控点的车辆交通状况实时、快速地传回后台指挥中心系统，在指挥中心系统集成平台上可直观地了解和掌握各监控点的车辆违停、逆行、流量及车辆通行状况，可以对交通堵塞、交通违法、突发事件等录像取证并及时处理。

监控系统由前端设备、传输设备、中心控制设备三部分组成。

3.1城市智能交通系统建设,城市交通监控与流量检测系统,42,3.1城市智能交通系统建设,车辆卫星定位系统,卫星车辆定位系统，使指挥中心对网络内的车辆进行实时控制、跟踪、调度、服务，无人状态下车辆被盗可自动报警，车载终端设备通过GPS网络的短信息功能与指挥中心传递数据信息，指挥中心与网内的控制计算机或终端计算机可进行数据交换，网络内的任何车辆可随时向指挥中心报警，指挥中心对网络内的车辆可选呼或全呼，可随时进行语音通讯。

系统分为三部分：

1、车辆移动终端。

移动终端主要是由GPS接收机、GSM收发模块、主控制模块、LCD液晶显屏或通话手柄、无线小键盘、GSM/GPS天线等组成。

2、GSM/寻呼通讯层。

该部分为现有的GSM通讯层，只要GSM可以覆盖的地方，该系统都可以稳定的运行。

寻呼层用于消息的群发。

3、监控中心。

主要包括数据库报务器（带磁盘阵列）、GSM通讯工作站、GIS监控工作站、客户管理工作站和网管监测站等。

43,3.1城市智能交通系统建设,公共信息服务系统,建设公众信息服务系统，主要是将路况、天气、道路施工及路上突发事件及时告知过往行人和司机，并且指出交通诱导路线。

44,公交智能调度系统,3.2城市智能交通典型系统,公交智能调度系统结构图,45,3.2城市智能交通典型系统,行车计划编制：

通过输入线路相关数据、主要站点之间的运行时间、发车频率、车辆在终点站所需休息时间或线路主要时间点的空闲时间。

输出是一系列排定发车时间的班次。

公交区域调度行车计划编制是不同线路在换乘点和不同交通方式间的协同问题。

运营车辆调度：

根据实时的客流信息、车辆位置信息、交通状态信息等，通过对公交车辆的实时监控、调度指挥，实现对公交车辆的智能化管理，从而使公交车辆高效、平稳运行，保证公交系统总体服务水平。

事故应急处理：

根据对公共交通运行过程的实时监控，建立事故快速反应机制，在事故发生时采取最合适的应急处理措施。

46,3.2城市智能交通典型系统,公交智能调度系统拓扑结构图,47,四、大型活动期间城市交通管理问题,48,4.1大活动的定义,大型活动是指具有预先确定的举办时间、地点，同时规模较大、参与人数众多的社会公共活动。

其中包括在一些固定场所（如：

体育场馆、会展中心、影剧院等）举办的体育赛事、大型演出、重大会议等经常性的活动，还包括举办场所不固定、发生频率不高的公众活动，如节日庆典、群众游行、马拉松比赛等等。

大型活动不但促进了国家文化的传播，而且能够带来巨大的社会效益和经济效益。

但是，大型活动的举办所引发了人们的大量集中出行，给原本就十分紧张的城市交通系统带来了巨大的压力，对交通规划、设计、管理工作提出了更高的要求，交通组织管理是大型活动成功举行的关键。

49,4.2大型活动期间交通特征,1.大型活动交通需求特征,需求量大，时间集中需求优先的层次性智能化可靠性要求高,2.大型活动交通流特征,时空分布不均，峰值明显且流量巨大非常规短期出行，不具备平衡配流特征具有时空波动特征出行讫点单一，“多源单汇”网络流特征通方向不均匀系数极大,50,4.2大型活动期间交通特征,3.大型活动交通组织管理特征,艰巨性大型活动带来的巨大交通流量是城市正常交通无法相比的，同时城市交通网络的建设目的主要是为城市正常交通服务，其通行能力和网络布局往往不适应大型活动交通需求，因此，与城市正常交通的交通组织管理相比，大型活动的交通组织管理是一项艰巨的任务。

复杂性大型活动交通组织管理需要考虑众多因素，既要保证活动优先级别参与者的出行安全及顺畅、又要满足普通参与者和非活动出行者的基本交通要求，因此，在大型活动组织管理中，需要系统的综合运用各种交通组织措施，如需求管理措施、系统管理措施、交通信息搜集和及时发布等技术。

临时性大型活动的交通组织管理措施大都是临时措施，随着活动的结束，有些管理措施也将取消。

临时性管理交通措施卞要影响的是路网上的既有流量，而目会改变居民的正常路径选择行为，因此在交通组织管理方案的制定和评价中要充分考虑这一特性。

51,4.3大型活动交通管理,大型活动交通需求管理就是从大型活动交通需求和背景交通需求两方面入手，运用各种政策、法规、经济手段以及计算机及通信等现代化的先进技术手段，削减大型活动期间的交通需求总量，减少、控制个体出行方式的出行比例，调整活动期间出行的时空分布，从而保证大型活动的顺利进行，并减小对城市正常出行的影响。

1.大型活动交通需求管理,52,4.3大型活动交通管理,交通系统管理是大型活动交通管理的关键，其主要内容是根据道路网络及大型活动期间交通流量、流向，综合运用各种交通管理措施及手段，合理引导、控制、组织交通流，以达到交通流均衡、有序的运行状态，从而减轻交通拥挤，提高网络运行效率和安全水平。

交通需求管理是宏观层面管理，交通系统管理是微观层面管理，主要管理理对象是交通流及组成交通流的车辆。

2.大型活动交通系统管理,53,4.3大型活动交通管理,为保障大型活动的顺利进行，大型活动期间需要实施一系列的交通临时管理措施，这些措施必将影响部分交通出行者的出行习惯，与正常的交通组织管理相比增加了大型活动交通组织管理的难度。

因此如何保证大型活动交通组织管理方案的实施，需要有一个系统的交通保障体系。

具体内容包括：

3.大型活动交通组织管理保障体系,成立专门、临时大型活动交通指挥机构大力进行交通组织管理方案宣传增加警力配置，严格交通执法建立交通事故快速处理机制大型活动紧急事件快速应对机制,54,4.4北京奥运公共交通运营管理系统（典型案例）,1.背景与需求2.系统总体设计3.奥运公交运营组织与调度系统4.奥运公交运力资源优化配置系统、5.奥运地面公交应急联动系统6.北京公交抢修救援系统,55,1.背景与需求,4.4北京奥运公共交通运营管理系统,北京公交集团承担着第29届奥运会地面公共交通的运输任务，为提供快捷、准时、安全、舒适、环保的公交服务，解决奥运会期间交通负担大、客流量多等问题，需要建设奥运公共交通运营管理系统。

北京奥运公交需求：

要求高：

快捷、准时、安全、舒适、环保客流集中，客流强度大服务场馆多且分散实现对34条奥运公交专线的高水平运营组织调度实现对突发事件的快速响应,56,2.系统总体设计,4.4北京奥运公共交通运营管理系统,系统建设目标总体目标：

建设奥运公共交通运营管理系统，提高运营管理水平，保证观众及时、安全、顺利地出行。

具体目标：

建设运力资源优化配置系统，减少奥运公交对日常公交的影响建设涵盖34条奥运专线、2000辆奥运车辆的运营组织与调度系统，实现实时监控调度建设突发事件预案库和应急联动系统，提高应急反应能力建设奥运抢修救援系统，为奥运公交运输服务提供保障,57,2.系统总体设计,4.4北京奥运公共交通运营管理系统,北京公交信息化建设总体架构,58,2.系统总体设计,4.4北京奥运公共交通运营管理系统,北京奥运公共交通运营管理系统各子系统间关系,59,2.系统总体设计,4.4北京奥运公共交通运营管理系统,各系统间的业务关联关系,60,系统物理结构设计,2系统总体设计,61,5、结论,

（1）智能交通的发展是解决城市交通问题的主要手段,

（2）物联网技术的发展给智能交通带来新的活力,（4）公共交通优先发展是解决城市交通和大型活动交通问题的核心,（3）合理的交通管理是大型活动成功举办的关键,62,ThankYou!